屏蔽機(jī)房建設(shè)：屏蔽布線系統(tǒng)安裝4大技巧！
來(lái)源：行業(yè)動(dòng)態(tài)
發(fā)布時(shí)間：2019-10-18
隨著電子信息技術(shù)的迅速房展“屏蔽機(jī)房建設(shè)”信息化建設(shè)的日新月異，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)遍布世界的每一個(gè)角落。數(shù)據(jù)存貯
、數(shù)據(jù)交換
、數(shù)據(jù)共享等IT服務(wù)引發(fā)的安全問題越來(lái)越受到重視
，其中計(jì)算機(jī)機(jī)房的屏蔽設(shè)備就是保證系統(tǒng)安全的重要手段之一
。特別是在軍事單位
、各級(jí)政府
、企事業(yè)單位的涉密部門對(duì)屏蔽機(jī)房的建設(shè)要求不斷增加
，也就提高了屏蔽工程在機(jī)房系統(tǒng)工程中的地位及比重。
屏蔽機(jī)房建設(shè)
屏蔽機(jī)房簡(jiǎn)介與屏蔽機(jī)房的概念
屏蔽就是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離
，以控制電場(chǎng)
、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講
，就是用屏蔽體將元部件
、電路、組合件
、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來(lái)
，防止干擾電磁場(chǎng)向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來(lái)
，防止它們受到外界電磁場(chǎng)的影響
。因?yàn)槠帘误w對(duì)來(lái)自導(dǎo)線、電纜
、元部件
、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場(chǎng)
，可抵消部分干擾電磁波)的作用
，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
屏蔽的分類
1. 靜電屏蔽
用完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來(lái)
，在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷
，外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷，如果將金屬屏蔽體接地
，則外側(cè)的正電荷將流入大地
，外側(cè)將不會(huì)有電場(chǎng)存在，即帶正電導(dǎo)體的電場(chǎng)被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)
。
屏蔽機(jī)房建設(shè)
2. 交變電場(chǎng)屏蔽
為降低交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓
，可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體接地
。交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場(chǎng)電壓
、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之積
。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓變得很小
。電場(chǎng)屏蔽以反射為主
，因此屏蔽體的厚度不必過(guò)大，而以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要考慮因素
。
3. 交變磁場(chǎng)屏蔽
交變磁場(chǎng)屏蔽有高頻和低頻之分
。低頻磁場(chǎng)屏蔽是利用高磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成低磁阻通路，使大部分磁場(chǎng)被集中在屏蔽體內(nèi)
。屏蔽體的磁導(dǎo)率越高
，厚度越大，磁阻越小
，磁場(chǎng)屏蔽的效果越好
。當(dāng)然要與設(shè)備的重量相協(xié)調(diào)。高頻磁場(chǎng)的屏蔽是利用高電導(dǎo)率的材料產(chǎn)生的渦流的反向磁場(chǎng)來(lái)抵消干擾磁場(chǎng)而實(shí)現(xiàn)的
。
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4. 交變電磁場(chǎng)屏蔽
一般采用電導(dǎo)率高的材料作屏蔽體
，并將屏蔽體接地。它是利用屏蔽體在高頻磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生反方向的渦流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)抵消而削弱高頻磁場(chǎng)的干擾
，又因屏蔽體接地而實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)屏蔽
。屏蔽體的厚度不必過(guò)大，而以趨膚深度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為主要考慮因素
。
屏蔽機(jī)房的組成
屏蔽機(jī)房由屏蔽殼體
、屏蔽門、電源濾波器
、電話濾波器
、信號(hào)濾波器、通風(fēng)波導(dǎo)和截止波導(dǎo)管等組成
。
1. 屏蔽殼體
電磁屏蔽機(jī)房采用冷軋鋼板焊接式結(jié)構(gòu)
。屏蔽殼體骨架用優(yōu)質(zhì)槽鋼、方鋼和型鋼焊成網(wǎng)格
，地面
、墻面和頂部分別用厚度2~2.5mm的優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板焊接而成。具有很高的強(qiáng)度和剛性
，完全能起到物理防護(hù)和電磁防護(hù)的作用。
屏蔽機(jī)房建設(shè)
2. 屏蔽門
屏蔽室性能的好壞
，其主要因素取決于是否有一個(gè)高性能的屏蔽門
，屏蔽門是通過(guò)利用簧片與門板上的“刀”壓接，從而使泄漏的電磁波的路徑增大
，達(dá)到防漏的要求
。
3. 電源濾波器
濾波就是利用器件的頻譜特性
，控制有害干擾的流向或吸收干擾以達(dá)到控制干擾的目的。濾波技術(shù)是抑制傳導(dǎo)干擾的主要手段之一
，也是提高電子設(shè)備抗傳導(dǎo)干擾能力的重要措施
。
4. 通風(fēng)波導(dǎo)
通過(guò)計(jì)算風(fēng)量，選擇通風(fēng)波導(dǎo)面積和數(shù)量
，在屏蔽殼體上安裝六角蜂窩狀的通風(fēng)波導(dǎo)窗
。通風(fēng)波導(dǎo)窗是按照微波理論(截止波導(dǎo))及嚴(yán)格工藝，用模具制成六角蜂窩狀截止波導(dǎo)管通過(guò)真空鉛焊接構(gòu)成;使用頻率：10kHz～10GHz
，屏蔽效能：100dB
。
5. 截止波
7.5/d，式中：f—截止頻率
、d—圓波導(dǎo)管內(nèi)的直徑
。對(duì)綜合布線系統(tǒng)采用光纜進(jìn)入屏蔽機(jī)房的方式，光纜通過(guò)波導(dǎo)管進(jìn)入屏蔽機(jī)房
，其波導(dǎo)管的長(zhǎng)度L大于6d
。在屏蔽機(jī)房通過(guò)光端機(jī),將電信號(hào)變成光信號(hào),再將光纖穿過(guò)截止波導(dǎo)管， 在屏蔽機(jī)房外將光信號(hào)變成電信號(hào)
。
常見的屏蔽材料
1. 橡膠芯編織網(wǎng)屏蔽襯墊
橡膠和金屬絲可選(蒙乃爾絲
、鍍錫鋼芯銅絲)，應(yīng)用于機(jī)箱
、機(jī)柜縫隙屏蔽
、屏蔽室和屏蔽方艙。有溝槽安裝和表面貼裝兩種方式
。
2. 導(dǎo)電橡膠屏蔽襯墊
主要包括：導(dǎo)電橡膠板
、導(dǎo)電橡膠屏蔽條、雙層導(dǎo)電橡膠屏蔽襯墊內(nèi)層：硅橡膠
，外層：導(dǎo)電橡膠
。
3. 鈹銅簧片屏蔽襯墊
鈹銅制成的簧片適用于通信、計(jì)算機(jī)、屏蔽室、屏蔽方艙等設(shè)備的縫隙設(shè)計(jì)中。它既解決了其它襯墊不能承受切向運(yùn)動(dòng)的問題，又具有很高屏蔽效能，同時(shí)還具有高導(dǎo)熱性，耐壓性好的特點(diǎn)。
4. 導(dǎo)電膠
主要包括：硅脂導(dǎo)電膠，用于導(dǎo)電橡膠板與金屬粘接;導(dǎo)電橡膠條與金屬粘接;環(huán)氧導(dǎo)電膠，用于金屬與金屬粘接、印刷電路板線路連接、微波元件引線連接、金屬絲網(wǎng)屏蔽條固定。
5. 導(dǎo)電填充物(導(dǎo)電膩?zhàn)?
應(yīng)用：用于無(wú)法加屏蔽襯墊的縫隙處屏蔽。
6. 磁場(chǎng)屏蔽材料
工作頻率或100kHz以下磁場(chǎng)屏蔽，需要提供極低磁阻表面來(lái)完成，磁場(chǎng)屏蔽材料提供高導(dǎo)磁率屏蔽材料。
7. 屏蔽玻璃
應(yīng)用：電子設(shè)備需要透光的窗口，如：CRT、儀器儀表夜晶顯示窗口
。
8. 透光導(dǎo)電聚脂膜
電子設(shè)備顯示窗口屏蔽
，透光率：70%，最佳屏蔽效能：40～60dB
。
9. 屏蔽通風(fēng)板
10. 屏蔽膠帶
主要包括：電磁屏蔽膠帶
、導(dǎo)電法蘭保護(hù)膠帶。
屏蔽機(jī)房監(jiān)理要點(diǎn)
設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.此處以鋼板焊接式電磁屏蔽室為例
。包括六面龍骨框架
、冷軋鋼板。龍骨框架由槽鋼
、方管焊接而成
，材料規(guī)格按屏蔽室大小確定地面龍骨(地梁)應(yīng)與地面進(jìn)行絕緣處理。墻
、頂部冷軋鋼板厚度2mm
，底部鋼板厚3mm，先在車間預(yù)制成模塊
，分別焊接在龍骨框架內(nèi)側(cè)。所有焊接均采用CO2保護(hù)焊，連續(xù)滿焊，并用專用設(shè)備撿漏，防止漏波。所有鋼質(zhì)殼體必須進(jìn)行良好的防銹處理;
2. 電磁屏蔽門：電磁屏蔽門是屏蔽室唯一活動(dòng)部件，也是屏蔽室綜合屏蔽效能的關(guān)鍵，技術(shù)含量較高，材料特殊，工藝極其復(fù)雜，共426道工序。電磁屏蔽門有鉸鏈?zhǔn)讲宓堕T、平移門兩大類，各有手動(dòng)、電動(dòng)、全自動(dòng)等形式。如考慮使用的穩(wěn)定性及性價(jià)比，則首選手動(dòng)插刀式鉸鏈門;
3. 蜂窩型通風(fēng)波導(dǎo)窗：通風(fēng)換氣、調(diào)節(jié)空氣是屏蔽室必備設(shè)施。蜂窩型波導(dǎo)窗由對(duì)邊距42mm的六邊形鋼質(zhì)波導(dǎo)管集合組成，波導(dǎo)管不妨礙空氣流通，卻對(duì)電磁輻射有截止作用。目前主要采用300mm×300mm×42mm規(guī)格的全焊接式蜂窩式波導(dǎo)窗，插入損耗150KHz～1GHz≥100dB，完全滿足規(guī)范要求。屏蔽室按面積大小配置相應(yīng)數(shù)量的波導(dǎo)窗，分別用于進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、瀉壓;
4. 強(qiáng)弱電濾波器：進(jìn)入屏蔽室的電源線、通信信號(hào)線等導(dǎo)體都會(huì)夾帶傳導(dǎo)電磁干擾，必須有相應(yīng)的濾波器加以濾除。濾波器是由無(wú)源元件(電感、電容)構(gòu)成的無(wú)源雙向網(wǎng)絡(luò)，其主要性能參數(shù)是截止頻率(低通、高通、帶通
、帶阻)
、插入損耗(阻帶衰減量)，濾波性能取決于濾波級(jí)數(shù)(濾波器濾波元件數(shù))
、濾波器結(jié)構(gòu)類型(單電容型C型
、單電感型L型、π型)等;
5. 波導(dǎo)管：進(jìn)入防護(hù)室的各種非導(dǎo)體管線如消防噴淋管、光纖等，均應(yīng)通過(guò)波導(dǎo)管，波導(dǎo)管對(duì)電磁輻射的截止原理與波導(dǎo)窗相同;
6. 被屏蔽的物體(設(shè)備等)不要安排在緊靠屏蔽體的位置上，以盡量減少通過(guò)被屏蔽物體體內(nèi)的磁通;
7. 必須盡量減少結(jié)構(gòu)的電氣不連續(xù)性，以便控制經(jīng)底板和機(jī)殼進(jìn)出的泄漏輻射。提高縫隙屏蔽效能的結(jié)構(gòu)措施包括增加縫隙深度，減少縫隙長(zhǎng)度，在結(jié)合面上加入導(dǎo)電襯墊，在接縫處涂上導(dǎo)電涂料，縮短螺釘間距離等。
施工要點(diǎn)
1.在底板和機(jī)殼的每一條縫和不連續(xù)處要盡可能好的搭接。搭接的程度對(duì)殼體的屏蔽效能起決定性作用;在屏蔽、通風(fēng)和強(qiáng)度要求高而質(zhì)量不苛刻時(shí)，用蜂窩板屏蔽通風(fēng)口，最好用焊接方式保持線連接，防止泄漏。
2. 在可能的情況下，接縫應(yīng)焊接。在條件受限制的情況下，可用點(diǎn)焊、曉間距的鉚接和用螺釘來(lái)固定。用螺釘或鉚接進(jìn)行搭接時(shí)，應(yīng)首先在縫的中部搭接好，然后逐漸向兩端延伸，以防金屬表面的彎曲，在不加導(dǎo)電襯墊時(shí)，螺釘間距一般應(yīng)小于最高工作頻率的1%，至少不大于1/20波長(zhǎng)；
3. 要注意由于電纜穿過(guò)機(jī)殼使整體屏蔽效能降低的程度。典型的未濾波的導(dǎo)線穿過(guò)屏蔽體時(shí)，屏蔽效能降低30db以上;電源線進(jìn)入機(jī)殼時(shí)
，全部應(yīng)通過(guò)濾波器盒
。濾波器的輸入端最好能穿出到屏蔽機(jī)殼外;若濾波器結(jié)構(gòu)不宜穿出機(jī)殼，則應(yīng)在電源線進(jìn)入機(jī)殼處專為濾波器設(shè)置一隔艙;信號(hào)線
、控制線進(jìn)入/穿出機(jī)殼時(shí)
，要通過(guò)適當(dāng)?shù)臑V波器。具有濾波插針的多芯連接器適用于這種場(chǎng)合;
4. 穿過(guò)屏蔽體的金屬控制軸
，應(yīng)該用金屬觸片
、接地螺母或射頻襯墊接地。也可不用接地的金屬軸而用其它軸貫通
，一般采用波導(dǎo)截止頻率比工作頻率高的圓管來(lái)做控制軸;必須注意在截止波導(dǎo)孔內(nèi)貫通金屬軸或?qū)Ь€時(shí)會(huì)嚴(yán)重降低屏蔽效能;
5. 在接縫不平整的地方
，或在可移動(dòng)的面板等處，必須使用高導(dǎo)電率和彈性好的導(dǎo)電襯墊或指形彈簧材料;保證緊固方法有足夠的壓力
，以便在有變形受力
、沖擊、震動(dòng)時(shí)保持表面接觸;
6. 保證同襯墊材料配合的金屬表面沒有任何非導(dǎo)電保護(hù)層;
7. 可通過(guò)截止波導(dǎo)或通風(fēng)板對(duì)窗進(jìn)行屏蔽
，也可以用鍍膜或夾金屬網(wǎng)的屏蔽窗用于顯示器監(jiān)視器等;盡可能在指示器
、顯示器后面加屏蔽，并對(duì)所有引線用穿心電容濾波;在不能從后面屏蔽指示器/顯示器和對(duì)引線濾波時(shí)
，要用與機(jī)殼連續(xù)連接的金屬網(wǎng)或?qū)щ姴Ａ帘沃甘酒?顯示器的前面
。對(duì)夾金屬絲的屏蔽玻璃，在保持合理透光度條件下，對(duì)30～1000m的屏蔽效能可達(dá)50～110db
。在透明塑料或玻璃上鍍透明導(dǎo)電膜
，其屏蔽效果一般不大于20db;
8. 在操作器件(如旋鈕按鍵撥動(dòng)開關(guān)等)的處理方面，當(dāng)信號(hào)頻率較高時(shí)，可利用截止波導(dǎo)管的原理;當(dāng)信號(hào)頻率較低時(shí)，可利用隔離艙將其與其他電路部分割離;
9. 指示燈表盤處理可以采用：金屬網(wǎng)屏蔽、截止波導(dǎo)管法、濾波器、加隔離窗;
10. 屏蔽機(jī)房?jī)?nèi)一般考慮混合接地，一般把設(shè)備地線分成類：電源地和信號(hào)地。設(shè)備中各部分的電源地線都接到電源總線上，所有信號(hào)地都接到信號(hào)總線上。兩根總線最后匯總到公共的參考地
。
展望
電子屏蔽技術(shù)已經(jīng)不僅僅是政府、企業(yè)的一種保密手段
，更會(huì)在國(guó)家的重要安全領(lǐng)域起到至關(guān)重要的作用
，比如軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中的電子對(duì)抗、航空航電技術(shù)的安全等等
，將來(lái)隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展
，信號(hào)分離、過(guò)濾技術(shù)
、加密手段的提高
，屏蔽技術(shù)也將得到更大的發(fā)展。
對(duì)于在屏蔽機(jī)房建設(shè)中的相關(guān)問題就講到這里
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